一种用于放大器的有源偏压控制电路，包括用于给放大器提供调制电压从而提供输入电流的低压降调制器，以及响应低压降调制器以用于测量放大器输入电流按比例缩小副本的电流测量电路。放大器控制电路响应测量的输入电流按比例缩小副本调节放大器控制电压从而调制放大器的输入电流。还公开了一种用于放大器有源偏压控制电路上电定序放大器的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于放大器的有源偏压控制电路。
技术介绍
放大器是接收或发送信号的任意系统的主要构建模块之一。它们可以被用于放大接收的信号以增加信号强度并改善信噪比(SNR)，而且可以在发射机链中使用以将信号放大至用于驱动天线的可接受水平。它们也可以被用于系统模块之间以根据需要放大信号。典型的放大器包括一个或多个晶体管。根据应用的具体需求，这些晶体管可以是任意种类(双极晶体管，功率场效应晶体管M0SFET，金属半导体场效应晶体管MESFET，结型场效应晶体管JFET等)，并且可以是任意模式(耗尽型或增强型)。无论放大器的类型和模式如何，放大器内使用的晶体管都应该为了实现有源操作而在其栅极或其基极加有偏压。偏压点会影响放大器的很多参数，例如效率、噪声系数、线性度、稳定性和增益。但是， 每一个晶体管都彼此不同。它们的阈值(夹断值)由于工艺变化以及老化和温度而在不同的部件之间有所变化。为了补偿这些改变，应该监测通过放大器的静态偏压并优选持续地调节其栅极或基极电压以实现稳定的操作。一种有源偏压控制是通常测量通过晶体管的静态偏压并调节放大器的栅极或基极以实现稳定偏压点的反馈系统。多年来已经设计和公开了多种系统级和片载的有源偏压控制回路。授予Ohta的美国专利5361007公开了一种用于通过使用与放大器串联(连接至漏极或集电极)的测量电阻来测量经过放大器的电流并利用反馈保持该测量电阻两端的电压恒定来生成稳定的放大器栅极电压的装置。授予Soliday的美国专利5311143公开了另一种测量装置，其将测量电阻连接至放大器的发射极而不是集电极。授予Lin的美国专利6657499公开了一种使用与放大器串联的测量电阻的偏压生成电路。上述的这些现有系统使用与RF放大器串联的测量电阻，由于放大器的总静态电流也会经过测量电阻，因此希望可以避免使用这种手段。这就需要非常精确地微调测量电阻。如果放大器的静态电流较大(在用于驱动器放大器的情况下>1A)，那么测量电阻就应该足够大以操控电流并且足够精确以避免造成各部件之间的变化。对放大器的另一种重要考量是将准确的上电/掉电定序加至放大器。如果在准确接通偏压发生器之前就加有漏极电压，那么就会有过量的电流通过放大器，从而可能会损坏放大器。
技术实现思路
因此本专利技术的目标是提供一种用于放大器的有源偏压控制电路，其并不依赖于使用与放大器串联的测量电阻。 本专利技术进一步的目标是提供一种给用于放大器的有源偏压控制电路上电定序的改进方法。但是在其他的实施例中，本专利技术不必实现所有这些目标，并且与之相关的权利要求不应被限制为能够实现这些目标的结构或方法。本专利技术部分源于以下认知对于有源偏压控制电路来说，更加有利的是通过根据放大器输入电流按比例缩小的副本测量的电流来确定输入电流，而不是使用与外部放大器的电源输入端串联的低值测量电阻来测量提供给外部放大器用于调节放大器控制电压的输入电流。本专利技术的特征在于一种用于放大器的有源偏压控制电路，包括用于给放大器提供调制电压和输入电流的低压降调制器，响应低压降调制器以用于测量放大器输入电流按比例缩小副本的电流测量电路，以及用于响应测量的输入电流按比例缩小副本调节放大器控制电压从而调制放大器输入电流的放大器控制电路。在一个实施例中，低压降调制器可以包括用于给放大器提供输入电流的第一晶体管，以及响应基准电压和第一晶体管的误差放大器，并且测量电路可以包括耦合至第一晶体管且跨导小于第一晶体管的用于提供第一晶体管输出电流按比例缩小副本的第二晶体管。电流测量电路可以包括响应第二晶体管以用于提供与放大器输入电流按比例缩小副本相对应电压的测量电阻。放大器控制电路可以响应测量电阻两端的电压以用于控制放大器的控制电压。有源偏压控制电路可以包括串联耦合在低压降调制器和放大器输入端之间的开关用于切断放大器的输入电流。开关可以包括开关晶体管。有源偏压控制电路可以包括用于给开关晶体管加偏压的电平转换器。低压降调制器可以包括用于生成基准电压的带隙基准电路。放大器控制电路可以被设置用于提供正或负的控制电压。放大器控制电路可以被设置用于提供正或负的控制电压。第一和第二晶体管可以位于相同的集成电路上以用于匹配一种或多种预定特性。有源偏压控制电路可以包括被设置用于激活有源偏压控制电路的第二控制电路。低压降调制器可以包括用于在第一晶体管的功耗超过预定阈值时确定第一晶体管控制电压时序的返送电路。有源偏压控制电路可以位于集成电路芯片上，并且第二控制电路可以被设置为提供控制电压以用于包括增强模式或耗尽模式设备的放大器，利用由集成电路芯片生成或外部生成的负电源电压操作，和/或提供稳定的控制电压或者响应确定的输入电流调节控制电压以保持放大器的输入电流恒定。放大器控制电路可以通过连接至集成电路芯片的用户可访问引脚设置。用户可访问引脚可以被用于调节由集成电路芯片生成的负电源电压。放大器控制电路可以被设置为控制放大器的控制电压以使放大器控制电压低于夹断值，如果控制电压低于夹断值，那么就生成第一激活信号以使漏极电流能够流至放大器，在漏极电压稳定之后生成第二激活信号，并且响应第二激活信号增加控制电压以实现预定的放大器输入电流。放大器控制电路可以被设置用于在实现预定的放大器输入电流之后生成触发信号。第一激活信号可以接通开关以使漏极电流能够流至放大器。第二激活信号可以接通放大器控制电路以稳定漏极电流。放大器输入电流被减小至即使放大器的漏极端子短路接地也避免损坏电路的水平。电路可以进一步包括使其输入端耦合至第一和第二晶体管漏极的反馈放大器，以及耦合在第二晶体管和测量电阻之间并且使控制端子响应反馈放大器输出以用于改善第一和第二晶体管的电流按比例调整精度的晶体管。本专利技术的特征还在于一种有源偏压控制电路，包括低压降调制器，低压调制器用于提供调制电压并且包括用于给放大器提供输入电流的第一晶体管，有源偏压控制电路还包括响应基准电压和第一晶体管的误差放大器，测量电路包括使控制端子耦合至第一晶体管控制端子以用于提供和测量第一晶体管输出电流按比例缩小副本的第二晶体管，第一和第二晶体管位于相同的集成电路上以用于匹配一种或多种预定特性，以及用于响应测量的输入电流按比例缩小副本给放大器提供控制电压并调节放大器的控制电压从而保持放大器输入电流恒定的放大器控制电路。本专利技术的特征还在于一种集成电路芯片上的有源偏压控制电路，包括用于给放大器提供调制电压和输入电流的低压降调制器，响应低压降调制器以用于确定放大器输入电流的电流测量电路，以及用于给放大器提供控制电压的放大器控制电路，放大器控制电路可以被设置为提供控制电压以用于包括增强模式或耗尽模式设备的放大器，利用由集成电路芯片生成或外部生成的负电源电压操作，和/或提供稳定的控制电压或者响应确定的输入电流调节控制电压以保持放大器的输入电流恒定。在一个实施例中，放大器控制电路可以通过连接至集成电路芯片的接地或浮动的预定引脚设置。用户可访问引脚可以被进一步用于调节由集成电路芯片生成的负电源电压。本专利技术的特征还在于一种用于给放大器提供调制电压和输入电流的低压降调制器，调制器包括用于给放大器提供输入电流的第一晶体管，以及响应基准电压和第一晶体管以用于调节放大器调制电压的误差放大器，包括串联耦合在第一晶体管和放大器输本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·科塞尔，F·A·特劳特，Y·A·艾肯，P·卡金，
申请(专利权)人：赫梯特微波公司，
类型：发明
国别省市：
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